Влияние психротолерантных метилотрофных бактерий на рост, пигментный состав и накопление белка и углеводов у микроводоросли Chlorella vulgaris

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf
Опубликован: дек 24, 2024
DOI: https://doi.org/10.17072/1994-9952-2024-4-412-420
Ключевые слова:
Chlorella vulgaris метилотрофы пигменты белки углеводы холодовой стресс

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Дмитрий Юрьевич Шаравин
Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь, Россия
Полина Геннадьевна Беляева
Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь, Россия
Екатерина Михайловна Цещинская
Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь, Россия
Валентина Владимировна Галямина
Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь, Россия

Аннотация

Изучено влияние шести психротолерантных метилотрофных бактерий, выделенных из образцов мохово-лишайниковой растительности и водных объектов на территории Антарктических оазисов и горных районов республики Алтай, на рост, пигментный состав и накопление белка и углеводов в культуре зелёной микроводоросли Chlorella vulgaris при температурах +10 и +20°С. Стандартные графики роста хлореллы без бактериальной суспензии при +20 и +10°С выходили на плато на 5–6 и 9 сутки соответственно, достигая 30 и 16×106 кл/мл. Установлено, что пять из шести психротолерантных штаммов при совместном культивировании с хлореллой при температуре +10°С на численность хлореллы, содержание пигментов и концентрацию белка влияния не оказывали. Положительное воздействие выявлено только для хПрг3, в частности на содержание углеводов. Также обнаружен негативный эффект Бел19 на численность хлореллы и содержание пигментов при +10°С. При культивировании хлореллы со штаммами бактерий при температуре +20°С выявлено увеличение численности водорослей с хПрг3, концентрации хлорофилла а с Бел19 (119% от контроля), углеводов с изолятом хПрг17 и содержания внутриклеточного белка хлореллы с Ал5, Бел19, Бел62 и хПрг17.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Шаравин, Д. Ю., Беляева, П. Г., Цещинская, Е. М., & Галямина, В. В. (2024). Влияние психротолерантных метилотрофных бактерий на рост, пигментный состав и накопление белка и углеводов у микроводоросли Chlorella vulgaris. Вестник Пермского университета. Серия Биология, (4), 412–420. https://doi.org/10.17072/1994-9952-2024-4-412-420
Выпуск
№ 4 (2024): Вестник Пермского университета. Серия Биология
Раздел
Микробиология

Лицензионный договор на право использования научного произведения в научных журналах, учредителем которых является Пермский государственный национальный исследовательский университет

Скачать лицензионный договор

Текст Договора размещен на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета http://www.psu.ru/, а также его можно получить по электронной почте в «Отделе научных периодических и продолжающихся изданий ПГНИУ»: YakshnaN@psu.ru или в редакциях научных журналов ПГНИУ.

Биографии авторов

Дмитрий Юрьевич Шаравин, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь, Россия

канд. биол. наук, младший научный сотрудник Лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

Полина Геннадьевна Беляева, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь, Россия

д-р биол. наук, старший научный сотрудник Лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

Екатерина Михайловна Цещинская, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь, Россия

инженер Лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

Валентина Владимировна Галямина, Институт экологии и генетики микроорганизмов УрО РАН – филиал ПФИЦ УрО РАН, Пермь, Россия

канд. биол. наук, инженер Лаборатории клеточной иммунологии и нанобиотехнологии

Библиографические ссылки

Шаравин Д.Ю. и др. Влияние психротолерантных метилотрофных бактерий на рост и концентра-цию пигментов микроводоросли Chlorella vulgaris // Развитие современных систем земледелия и живот-новодства, обеспечивающих экологическую безопасность окружающей среды: материалы Всерос. науч. конф. Пермь, 2023. С. 398-404.

Balcazar W. et al. Bioprospecting glacial ice for plant growth promoting bacteria // Microbiol. Res. 2015. Vol. 177. P. 1–7. DOI: 10.1016/j.micres.2015.05.001.

Bradford M.M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein uti-lizing the principle of protein-dye binding // Analytical Biochemistry. 1976. Vol. 72. P. 248–254. DOI: 10.1006/abio.1976.9999.

Cao K. et al. The eurythermal adaptivity and temperature tolerance of a newly isolated psychrotolerant Arctic Chlorella sp. // J. Appl. Phycol. 2016. Vol. 28. P. 877–888. DOI: 10.1007/s10811-015-0627-0.

Dai Y.R. et al. Thermal-tolerant potential of ordinary Chlorella pyrenoidosa and the promotion of cell harvesting by heterotrophic cultivation at high temperature // Front. Bioeng. Biotechnol. 2022. Vol. 10. Art. 1072942. DOI: 10.3389/fbioe.2022.1072942.

Delmotte N. et al. Community proteogenomics reveals insights into physiology of phyllosphere bacteria // PNAS. 2009. Vol. 106, № 38. P. 16428–16433. DOI: 10.1073/pnas.0905240106.

Dvoretsky D. et al. The effect of the complex processing of microalgae Chlorella vulgaris on the intensi-fication of the lipid extraction process // Chem. Eng. Trans. 2017. Vol. 57. P. 721–726. DOI: 10.3303/CET1757121.

Herbert D., Phipps P.J., Strange R.E. Chapter III. Chemical analysis of microbial cells // Methods in micro-biology / eds. J.R. Norris, D.W. Ribbons. 1971. Vol. 5. P. 209–344.

Hoover R.B., Pikuta E.V. Psychrophilic and psychrotolerant microbial extremophiles in polar environ-ments. CRS Press, 2010. P. 1–42. URL: https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20100002095/downloads/20100002095.pdf.

Idenyi J.N. et al. Characterization of strains of Chlorella from Abakaliki, Nigeria, for the production of high-value products under variable temperatures // J. Appl. Phycol. 2021. Vol. 33. P. 275–285. DOI: 10.1007/s10811-020-02313-y.

Kutschera U. Plant-associated methylobacteria as co-evolved phytosymbionts // Plant Signaling & Be-havior. 2007. Vol. 2, № 2. P. 74–78. DOI: 10.4161/psb.2.2.4073.

Lichtenthaler H.K. Chlorophylls and carotenoids: pigments of photosynthetic biomembranes // Methods Enzymol. 1987. Vol. 148. P. 350–382. doi: 10.1016/0076-6879(87)48036-1.

Lindberg A. et al. Cold stress stimulates algae to produce value-added compounds // Biores. Technol. Rep. 2022. Vol. 19. Art. 101145. DOI: 10.1016/j.biteb.2022.101145.

Madhaiyan M. et al. Methylobacterium oryzae sp. nov., an aerobic pinc-pigmented, facultatively methylotrophic, 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase-producing bacterium isolated from rice // IJSEM. 2007. Vol. 57. P. 326–331. DOI: 10.1099/ijs.0.64603-0.

Mincer T.J., Aicher A.C. Methanol production by a broad phylogenetic array of marine phytoplankton // PLoS ONE. 2016. Vol. 11, № 3. Art. e0150820. DOI: 10.1371/journal.pone.0150820.

Miteva V.R. Bacteria in Snow and Glacier Ice // Margesin R. et al. Psychrophiles: from biodiversity to bi-otechnology. 2008. P. 31–50. DOI: 10.1007/978-3-540-74335-4_3.

Priscu J.C., Christner B.C. Earth’s icy biosphere // Microbial diversity and bioprospecting. ASM Press, 2004. P. 130–145.

Rogers T.L. et al. Trophic control changes with season and nutrient loading in lakes // Ecol. Lett. 2020. Vol. 23, № 8. P. 1287–1297. DOI: 10.1111/ele.13532.

Sajjad W. et al. Pigment production by cold-adapted bacteria and fungi: colorful tale of cryosphere with wide range applications // Extremophiles. 2020. Vol. 24. P. 447–473. DOI: 10.1007/s00792-020-01180-2.

Sharavin D.Y., Belyaeva P.G. Biotechnological potential of psychrotolerant methylobacteria isolated from biotopes of Antarctic oases // Arch. Microbiol. 2024. Vol. 206, № 323. P. 1–16. DOI: 10.1007/s00203-024-04056-7.

Wirth R. et al. Chlorella vulgaris and its phycosphere in wastewater: Microalgae-bacteria interactions during nutrient removal // Front. Bioeng. Biotechnol. 2020. Vol. 8. Art. 557572. DOI: 10.3389/fbioe.2020.557572.